По Байкалу - [30]
Байкал стал первым местом в мире, где удалось при бурении получить образцы газовых гидратов в пресном водоеме. Разработка технологии промышленной добычи газогидрата на Байкале позволит впоследствии использовать ее во всем мире. В сентябре 2007 г. ученые со всего мира собрались в Листвянке, чтобы узнать о достижениях ученых Иркутского лимнологического института в области исследования газовых гидратов. Когда метан, поднимаясь из донных осадков, встречается с холодной водой, просочившейся сквозь трещины земной коры, он сразу остывает. При высоком давлении из воды и метана образуется вещество, похожее на ледовые соединения, – гидрат метана. Это соединение, внешне ничем не отличающееся от обычного льда, стабильно лишь при высоких давлениях и низких температурах, то есть на глубоководных участках или в земной коре. Если его потревожить – начинается выделение метана в водную толщу, с последующим извержением газов на поверхность. Поднятый на поверхность со дна Байкала метановый лед начинает таять и дымить. Добывать газогидраты пока не научились, хотя из кубометра такого льда можно получить примерно 164 кубометра метана. По мнению ученых, газогидраты в будущем смогут заменить нефть и стать новым главным энергетическим источником для человечества. Принципиально новый источник природного газа, получивший название «горючий снег», в будущем может изменить энергетическую картину мира. В случае технологического прорыва и возможности добывать газовые гидраты с морского дна для многих стран отпадет необходимость импорта газа из России. Считается, что запасы газогидратов могут намного превышать запасы природного газа в свободном состоянии. По последним оценкам, в залежах природных гидратов сосредоточено от 10 трлн до 1000 трлн кубометров метана, что превышает запасы нефти, угля и природного газа, вместе взятых. Кроме Байкала, огромные скопления газогидратов находятся на побережье Атлантического и в Тихом океанах.
В донных осадках в 1997 г. в процессе подводного бурения на Академическом хребте были впервые выявлены скопления газогидратов. Верхняя граница залегания их в этом месте от дна Байкала составила 84—100 м. Содержание газогидратов приблизительно 6 мг газа на 1 г осадка. Выделяющийся из байкальских гидратов газ – чистый метан. Его изотопный состав говорит о том, что он имеет биогенное происхождение, то есть образован бактериями. Метан растворяется в воде, значительная его часть перерабатывается разными видами микроорганизмов и бактериями. Организмы (археи), способные использовать в обмене веществ метан, не нуждаются в солнечном свете и кислороде для процессов окисления. Исследование метанотрофных бактерий – важное направление в науке для поиска внеземной жизни, основанной на иной биохимической основе.
Высказана гипотеза, что постоянное выделение метана со дна Байкала способствует непрерывному водообмену. Это предположение ученых подтвердилось после обнаружения метановых факелов на дне озера. С помощью специальной эхолотной съемки были зафиксированы мощные факелы выходящих газов высотой до 900 м. Они находятся на больших глубинах и пока мало изучены. Об их современной активной деятельности свидетельствуют космические снимки со спутника. На фотографиях видны концентрические следы на льду Байкала от восходящих при извержении газов. Ученым Лимнологического института удалось запечатлеть на камеры с экранов эхолотов и других геофизических приборов многочисленные факелы извержений метана, которые могут свидетельствовать о наличии подводных грязевых вулканов на дне озера.
Аномальное темное пятно на акватории озера впервые было обнаружено в 1999 г. со спутника. На цветных фотографиях с околоземной орбиты иркутские ученые-лимнологи увидели на апрельском льду Байкала четкие границы 4-километрового идеального круга, внезапно появившегося за одну неделю. Загадочный круглый след, видимый только из космоса, находился на байкальском льду в 2 км от берега напротив мыса Крестовского. Весной, когда лед растаял, в район мыса Крестовского был направлен флагман научного флота судно «Верещагин» для взятия проб воды и комплексного исследования обнаруженной аномалии. Кольцеобразное пятно на льду фиксируется только на протаявшем весеннем льду. По мнению ученых, это следствие достаточно малоизученного явления мощного выброса газов со дна озера, которое и зафиксировано на спутниковых фотографиях. Механизм действия извержения метана выглядит примерно следующим образом: в донных отложениях накапливается углерод, который со временем трансформируется в метан, затем образуется газовый гидрат в кристаллическом состоянии, который при нарушении стабильности высвобождается в газообразном виде и вырывается на поверхность. В результате выхода метана может погибнуть голомянка и, возможно, увеличивается кормовая база для промысловых рыб. Процесс этот крайне мало изучен, и наблюдать само подводное извержение еще никому не удавалось. Выделение газов происходит на большой глубине – около 1000–1100 м, на крутом подводном склоне, что затрудняет поиск и исследования. Извержения были зафиксированы весной 1999 г., в апреле 2003 г. и третий раз снова в апреле 2005 г.
